一种轮盘类铸铁件铸造工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种轮盘类铸铁件铸造工艺方法，轮盘类铸铁件是指直径远大于高度的一类铸件；一般中间轴孔加工要求较高，轮毂与轮缘两部分较厚，而辐板处壁较薄，易造成温度不均匀，且温差大；轮毂与轮缘是两个热节区，若铸造工艺不合理，铸件易产生缩孔、缩松及裂纹缺陷；目前，国内多数厂家生产轮盘类铸件都是采用普通粘土砂造型，切线浇口注入，轮毂处采用冒口补缩或与冷铁配合使用的铸造方法，占用场地大，工艺出品率、成品率及生产效率低，铸件表面质量差；针对于现有技术不足，本发明专利技术提供了一种轮盘类铸铁件铸造工艺方法。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，轮盘类铸铁件是指直径远大于高度的一类铸件；一般中间轴孔加工要求较高，轮毂与轮缘两部分较厚，而辐板处壁较薄，易造成温度不均匀，且温差大；轮毂与轮缘是两个热节区，若铸造工艺不合理，铸件易产生缩孔、缩松及裂纹缺陷；目前，国内多数厂家生产轮盘类铸件都是采用普通粘土砂造型，切线浇口注入，轮毂处采用冒口补缩或与冷铁配合使用的铸造方法，占用场地大，工艺出品率、成品率及生产效率低，铸件表面质量差；针对于现有技术不足，本专利技术提供了。【专利说明】
本专利技术属于铸铁件铸造
，尤其是。
技术介绍
公知的轮盘类铸铁件是指直径远大于高度的一类铸件；一般中间轴孔加工要求较高，轮毂与轮缘两部分较厚，而辐板处壁较薄，易造成温度不均匀，且温差大；轮毂与轮缘是两个热节区，若铸造工艺不合理，铸件易产生缩孔、缩松及裂纹缺陷；目前，国内多数厂家生产轮盘类铸件都是采用普通粘土砂造型，切线浇口注入，轮毂处采用冒口补缩或与冷铁配合使用的铸造方法，占用场地大，工艺出品率、成品率及生产效率低，铸件表面质量差。
技术实现思路
本专利技术针对现有生产轮盘类铸件技术不足，提供。本专利技术是通过如下技术方案来实现的； a、材质选择:采用新材质，其化学成分为:wC = 3.05%~3.51%，w Si = 2.90%~3.50%，w Mn = 0.24%~0.56%, w P = 0.05% ~0.09%, w S = 0.01%~0.03%, w Mo = 0.29%-θ.60% ；其力学性能为:抗拉强度58(T695MPa，伸长率8%~18%，硬度21(T280HBW，最高使用温度为750^900 0C ； b、熔炼工艺:球化剂采用REMg5- 8轻稀土，孕育剂采用75SiFe，堤坝包内加入合金从下到上依次为:轻稀土合金1.8% —孕育剂0.8% —盖铁板或铁末(根据铁液温度)一碳酸钠0.5% ;出铁2/3，待反应完毕二次出铁至所需量，并随流加入0.6%的钥铁，0.6%的孕育剂； C、铸造工艺:选择金属型树脂砂组芯叠浇工艺；砂芯配比:0.45、.224mm (40/70目)擦洗砂100%，树脂为原砂重量的1.8%~2%，固化剂为树脂量的30%~50%。混制:采用S2512C混砂机,将所称量的原砂加入混砂机后接着加入固化剂，开机搅拌8~lOmin，再加入树脂，混碾flOmin，然后出砂；采用无冒口补缩的铸造方法，只在每件滚盘轴头处开设两个80mmX 40mm的扁浇口 ；叠浇滚盘数量的确定采用叠浇工艺；浇注温度为128(Tl300°C ;打箱时间为6h ;通过上述工艺的制定和控制,我们生产出了合格的滚盘。本专利技术有益效果为:(I)采用金属型树脂砂组芯多组叠浇工艺研制的滚盘强度高，表面质量好，其各项性能远超过原设计材质；(2)采用上述工艺后，砂铁比仅为1.5: 1，远低于国内先进工艺水平的(3~4.5): 1，可节约大量的树脂砂；(3)该工艺操作简单，并使质量有了保证；(4)生产率提高两倍以上，不但节省了人工工时，还节省了大量砂箱费用；(5)由于多组多件滚盘采用共同的浇注系统且不需加冒口，铸件工艺出品率高达95%，远高于普通工艺方法的70%左右；由于浇注系统截面积小，只需轻轻锤击即可完成清理，大大减少了切割铸件浇冒口的工时。【专利附图】【附图说明】图1为滚盘的结构。【具体实施方式】本专利技术的具体实施步骤为； a、材质选择:滚盘是冷床设备的关键部件之一,要求表面质量好,耐热性能高,而铸铁件的耐热性能主要取决于其高温抗氧化性及铸铁的生长，这两种性能都与铸铁的化学成分密切相关；而铸铁件的强度及耐冲击性主要取决于合金元素的多少，因此研究铸件的材质就成为很重要的问题；通过多次试验、论证，决定采用新材质，其化学成分为C =3.05%~3.51%, w Si = 2.90%~3.50%, w Mn = 0.24%~0.56%, w P = 0.05% ~0.09%, w S =0.01%~0.03%, w Mo = 0.29%~0.60% ;其力学性能为:抗拉强度580~695MPa，伸长率8%~18%，硬度21(T280HBW，最高使用温度为75(T900°C ;材质性能好，成品率高； b、熔炼工艺:化学成分确定后要想得到高质量的铁液，必须有合理的熔炼工艺，对于耐热球墨铸铁件来说，球化处理显得尤为重要。选择合适的孕育剂，制定合理的球化工艺，使铁液得到很好的球化处理，既提高了铸件的强度，又提高了其伸长率；(I)球化剂的选择:球化剂的质量直接影响球化效果，影响铁液及铸件的质量；通过多次试验、论证，确定球化剂采用REMg5 - 8轻稀土，孕育剂采用75SiFe，以及独特的能显著提高铸铁强度及伸长率的长效孕育剂。(2)球化处理:采用堤坝包，必须彻底烘干，各种合金必须预热；堤坝包内加入合金从下到上依次为:轻稀土合金1.8% —孕育剂0.8% —盖铁板或铁末(根据铁液温度)一碳酸钠0.5% ;出铁2/3，待反应完毕二次出铁至所需量，并随流加入0.6%的钥铁，0.6%的孕育剂，扒净渣； C、铸造工艺:滚盘的结构如图1所示(I)造型工艺研究:从零件结构可以看出，该件轮毂处较厚，辐板处较薄，若采用普通砂型单件铸造，需要足够的造型及浇注面积，且工艺复杂，通过比较，选择金属型树脂砂组芯叠浇工艺，即采用金属型芯盒树脂砂制芯，然后将砂芯叠在一起套上箱圈进行浇注的方法；由于采用共同的浇注系统，铸件出品率高，表面质量好； (2)工装的设计及制作:工艺确定后，对所需的工装进行设计与制作；(3)芯砂的配比、混制及砂芯的制作采用树脂砂组芯叠浇工艺，芯砂的配制是关键。通过对几种配比的试制，最终确定了树脂、固化剂与原砂的配比，制出了合格的砂芯；配比:0.45、.224mm(40/70目)擦洗砂100%，树脂为原砂重量的1.8%~2%，固化剂为树脂量的30%~50%。混制:采用S2512C混砂机，将所称量的原砂加入混砂机后接着加入固化剂，开机搅拌8~lOmin，再加入树脂，混碾flOmin，然后出砂；砂芯的制作:制作前将芯盒内表面擦干净，涂上脱模剂，制芯时舂砂要均匀，修芯时要保证尺寸准确，制好的芯子按顺序编号，用醇基石墨涂料刷两遍，刷涂料点燃后用干布将砂芯表面打磨光洁；(4)浇注系统的选择:浇注系统的尺寸直接影响到铸件的质量，浇注系统面积过小易形成浇不足、冷隔等缺陷，过大时则很难从铸件上清理下来；该铸件材质为球墨铸铁件，根据铸件的形状和重量，通过试验选择合理的浇注系统，生产出合格的铸件；充分利用石墨化膨胀所具有自补缩的特点，采用无冒口补缩的铸造方法，只在每件滚盘轴头处开设两个80mmX 40mm的扁浇口 ；这种浇注系统不仅节约铁液，而且减少了清理浇冒口的工时，铸件表面质量也好；(5)叠浇滚盘数量的确定采用叠浇工艺，每次浇注铸件的数量直接影响到铸件的质量；浇注数量太多时，铸件因补缩不好易形成缩孔,浇注数量太少时,劳动生产率及工艺出品率太低；制作时为了保证质量,根据精心计算，每摞浇注可达到8件，每3摞一个直浇道，既能保证铸件质量，又能提高劳动生产率；(6)浇注温度的选择:浇注温度过高时铸件易形成气孔、缩孔等缺陷，浇注温度过低时易形成浇不足、表面出现铁豆等缺陷。通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
种轮盘类铸铁件铸造工艺方法，其特征是；a、材质选择：采用新材质，其化学成分为：w?C＝3.05%~3.51%，w?Si＝2.90%~3.50%，w?Mn＝0.24%~0.56%，w?P＝0.05%?~0.09%，w?S＝0.01%~0.03%，w?Mo＝0.29%~0.60%；其力学性能为：抗拉强度580~695MPa，伸长率8%~18%，硬度210~280HBW，最高使用温度为750~900℃；b、熔炼工艺：球化剂采用REMg5－8轻稀土，孕育剂采用75SiFe，堤坝包内加入合金从下到上依次为：轻稀土合金1.8%→孕育剂0.8%→盖铁板或铁末（根据铁液温度）→碳酸钠0.5%；出铁2/3，待反应完毕二次出铁至所需量，并随流加入0.6%的钼铁，0.6%的孕育剂；c、铸造工艺：选择金属型树脂砂组芯叠浇工艺；砂芯配比：0.45~0.224mm（40/70目）擦洗砂100%，树脂为原砂重量的1.8%~2%，固化剂为树脂量的30%~50%；混制：采用S2512C混砂机，将所称量的原砂加入混砂机后接着加入固化剂，开机搅拌8~10min，再加入树脂，混碾8~10min，然后出砂；采用无冒口补缩的铸造方法，只在每件滚盘轴头处开设两个80mm×40mm的扁浇口；叠浇滚盘数量的确定采用叠浇工艺；浇注温度为1280~1300℃；打箱时间为6h。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹志华，
申请(专利权)人：洛阳洛北重工机械有限公司，
类型：发明
国别省市：